怎么选择齿宽系数? ( 什么是对称布置和非对称布置齿轮? )
迪丽瓦拉
2024-10-12 18:44:17
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齿宽系数有两种:第一种:根据大齿轮齿宽b=Φd*d1计算得出,应加以圆整,作为大齿轮的齿宽。两齿轮齿宽要求:b1=b2+(5~10)mm。Φd -齿宽系数d1-小齿轮分度圆直径。第二种:齿轮宽度与中心距的比值,即b=Φd*

齿轮的齿宽系数的选取:1、直齿圆柱齿轮取小值,斜齿轮取较大值,人字齿轮可以取更大值;2、载荷平稳,轴的刚性较大时,取值应大一些;3、变载荷,轴刚性较小时,取值应小一些。原因:其他条件相同时,增加齿宽可以减小

在确定齿宽系数时,还需要考虑到齿轮对轴承的位置,可以分为对称布置非对称布置和悬臂布置;再根据软齿面,硬齿面,进行划分。

根据查询百度文库显示,齿宽系数选取方法如下:齿宽系数的选择原则如下:1.根据齿轮传动的工况条件确定齿宽系数。一般来说,高载、高速、高温、重负荷等工况下需要选择较大的齿宽系数,而低载、低速、低温等工况下可以选择较

怎么选择齿宽系数?

d2=mXz2 n1Xz1=n2Xz2 a=(d2+mXz1)/2 带入相应的数值即可求出m,z2,n2,

已知:输入功率P1=7.5KW,高速级齿轮传动的小齿轮转速n1=750r/min,z1=26,z2=78.低速级齿轮传动的达齿轮4的转速n4=60r/min电动机驱动,工 已知:输入功率P1=7.5KW,高速级齿轮传动的小齿轮转速n1=750r/min,z1=26,z2=78.

9.圆柱齿轮传动中,当齿轮直径不变,而减小齿轮的模数时,可以 C 。 A.提高齿轮的弯曲强度 B.提高齿面的接触强度 C.改善齿轮传动的平稳性 D.减少齿轮的塑性变形 10.对于开式齿轮传动,在工程设计中,一般 D 。 A.按接触强度设计齿

设计一对标准直齿圆柱齿轮闭式传动,电动机驱动,功率为7.5KW,i=3.5,n1=1480转每分钟,单向运转,有轻微振动,

齿轮1硬度取值范围 HBSP1=235~275 齿轮2材料及热处理 Met2=45<正火> 齿轮2硬度取值范围 HBSP2=162~217 精度766FL 模数(法面模数) Mn=4(mm)

①选用直齿圆柱齿轮传动。②铣床为一般机器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)。③材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45刚(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HB

设计铣床中一对圆柱齿轮传动,已知P1=7.5kw,n1=1450r/min,z1=26,z2=54

这是在确定齿轮齿宽系数时的一种装置状况。两支承相对于小齿轮做非对称分布的意思是:在设计齿轮减速器中,齿轮一般是通过键槽连接在轴上的。轴的两端由轴承进行支承。如果键槽开在轴的两侧的话,那么支承相对于小齿轮就是

轴承就是支撑。两支承相对小齿轮做对称分布,就是齿轮中心与两轴承中心的距离要求相等,上个图,你一看就明白了。设计轴的结构时,要先设计安装齿轮的轴段,然后再设计其它轴段,就是说由中间向两边设计,这样才能做到“两

对称布置是齿轮位于轴的中间,距离两侧轴承距离相等。 非对称就是有偏差,两侧轴承距离不等。悬臂布置是指轴承只有一侧有,而且一般是一对圆锥滚子轴承。对称非对称可以由深沟球轴承来支撑。一般对称布置刚性大,受力好,非对称

这是在确定齿轮齿宽系数时的一种装置状况。\x0d\x0a两支承相对于小齿轮做对称分布的意思是:\x0d\x0a在设计齿轮减速器中,\x0d\x0a齿轮一般是通过键槽连接在轴上的。轴的两端由轴承\x0d\x0a进行支承。如果你

高速级一般做成斜齿,低速级可做成直齿 分流式 结构复杂,但由于齿轮相对于轴承对称布置,与展开式相比载荷沿齿宽分布均匀,轴承受载较均匀。中间轴危险截面上的转矩只相当于轴所传递转矩的一半。适用于变载荷的场合。高速级

在设计齿轮减速器中,齿轮一般是通过键槽连接在轴上的。轴的两端由轴承进行支承。如果你的键槽开在轴的中间的话,那么支承相对于小齿轮就是对称分布。对称布置是指两边支承到齿轮的距离相等。不对称布置是指两边支承到齿轮的距

根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围,取V带传动比Iv=2~4,单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5,则合理总传动比i的范围为i=6~20,故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=(6~20)×121.5=729~2430r/min符合这一范围的同步转速有960 r

一级斜齿圆柱齿轮减速器里小齿轮能相对于轴承对称分布吗?

最后再齿宽系数推荐范围内确定一个最终值。例如圆柱齿轮的齿宽系数推荐范围:1)两只承相对小齿轮作对称布置:0.9-1.4;2)良知承相对小齿轮作不对称布置 :0.7-1.15;3)小齿轮作悬臂布置:0.4-0.6。大小齿轮都

对称布置主要是使得轴受力状况得到改善。两个齿轮大小不同,在轴上布置合适——距离支座的位置使得弯扭平衡就是对称布置。

这是在确定齿轮齿宽系数时的一种装置状况。两支承相对于小齿轮做非对称分布的意思是:在设计齿轮减速器中,齿轮一般是通过键槽连接在轴上的。轴的两端由轴承 进行支承。如果你的键槽开在轴的两侧的话,那么支承 相对于小

对称布置是齿轮位于轴的中间,距离两侧轴承距离相等。 非对称就是有偏差,两侧轴承距离不等。悬臂布置是指轴承只有一侧有,而且一般是一对圆锥滚子轴承。对称非对称可以由深沟球轴承来支撑。一般对称布置刚性大,受力好,非对称

对称布置。开式齿轮传动中易落入灰尘、屑等外部介质而造成润滑油污染,齿轮易于产生磨料磨损。当对开式齿轮给以覆盖时,在相同的工作条件下,开式齿轮的润滑要求与闭式齿轮相同。开式齿轮传动通常使用高粘度油、沥青质润滑剂

布置方式:对称布置是指齿轮位于轴的中间,两边支承到齿轮的距离相等。这种布置主要是为了减小最大弯矩,使受力更加均匀。非对称布置是指两边支承到齿轮的距离不等。这种布置有利于减小最大扭矩。齿廓形状:对称齿轮的每个轮齿

齿轮布置形式是什么意思?即对称布置、不对称布置、悬臂布置是怎么回事?请哪位大侠帮忙解释一下,谢了

所谓非对称布置是指,齿轮在轴上的安装位置,非对称布置可以降低轴的最大弯矩,通过轴承受能力,可行。

对称布置是齿轮位于轴的中间,距离两侧轴承距离相等。 非对称就是有偏差,两侧轴承距离不等。悬臂布置是指轴承只有一侧有,而且一般是一对圆锥滚子轴承。对称非对称可以由深沟球轴承来支撑。一般对称布置刚性大,受力好,非对称

对称布置主要是使得轴受力状况得到改善。两个齿轮大小不同,在轴上布置合适——距离支座的位置使得弯扭平衡就是对称布置。

对称布置是指两边支承到齿轮的距离相等。不对称布置是指两边支承到齿轮的距离不等。悬臂布置是指齿轮在支承的同一边,锥齿轮一般是这种 。

什么是对称布置和非对称布置齿轮?

轴颈一般是轴上用来安装轴承的地方,就是被支撑部位。指轴上同一直径的一段轴或直径不等但形成的外圆表面是均匀连续的圆柱面,外圆表面必须是均匀连续的,不能有轴肩或凹槽断开。安装齿轮的位置叫轴身。

如果你的键槽开在轴的中间的话,那么支承相对于小齿轮就是对称分布。对称布置是指两边支承到齿轮的距离相等。不对称布置是指两边支承到齿轮的距离不等。悬臂布置是指齿轮在支承的同一边,锥齿轮一般是这种 。

1. 打开车辆前引擎盖:先确保车辆上方向机柱附近没有电源或其他零部件阻碍你打开引擎盖。2. 找到方向机柱小齿轮:方向机柱小齿轮通常位于引擎盖下方的方向机系统中。你需要根据车辆型号和制造商的安装位置来定位它,通常在

这是在确定齿轮齿宽系数时的一种装置状况。两支承相对于小齿轮做非对称分布的意思是:在设计齿轮减速器中,齿轮一般是通过键槽连接在轴上的。轴的两端由轴承进行支承。如果键槽开在轴的两侧的话,那么支承相对于小齿轮就是

左边的横线是一个大齿轮,右边的横线代表一个小齿轮,斜线是固定的意思,说明轴可以在里面旋转。这些简单看一下机械原理就行了,要想深入学习还是学学工程制图,机械原理,机械设计这些书。

小齿轮支撑位置怎么看

这是在确定齿轮齿宽系数时的一种装置状况。 在设计齿轮减速器中,齿轮一般是通过键槽连接在轴上的。轴的两端由轴承进行支承。如果你的键槽开在轴的中间的话,那么支承相对于小齿轮就是对称分布。 对称布置是指两边支承到齿轮的距离相等。 不对称布置是指两边支承到齿轮的距离不等。 悬臂布置是指齿轮在支承的同一边,锥齿轮一般是这种 。 扩展资料: 结构及工作原理 齿轮齿条式转向器它主要由小齿轮、齿条、调整螺钉,外壳及齿条导块等组成,转向器小齿轮在转向主轴的下端,与转向齿条啮合。 当旋转方向盘时,转向器中的小齿轮便转动,带动转向器中的齿条朝方向 盘转动的方向移动。转向器齿条的动作,通过转向器齿条端头和转向拉杆端头,传递到转向节臂上,从而使车轮转动。 参考资料:百度百科-齿轮齿条式转向
对称布置是指两边支承到齿轮的距离相等,非对称布置是指两边支承到齿轮的距离不等。这是在确定齿轮齿宽系数时的一种装置状况。在设计齿轮减速器中,齿轮一般是通过键槽连接在轴上的。轴的两端由轴承进行支承。对称布置主要是为了减小最大弯矩。非对称布置是为了减小最大扭矩。对称布置是齿轮位于轴的中间,距离两侧轴承距离相等。非对称就是有偏差,两侧轴承距离不等。悬臂布置是指轴承只有一侧有,而且一般是一对圆锥棍子轴承。对称非对称可以由深沟球轴承来支撑。一般对称布置刚性大,受力好,非对称次之,悬臂最差。在单向传动中,一般小齿轮用硬齿面,大齿轮软齿面,为的是吃面能均匀磨损。单向传动和中等充饥在选择载荷系数k和动载系数时会有所不同。结构及工作原理:齿轮齿条式转向器它主要由小齿轮、齿条、调整螺钉,外壳及齿条导块等组成,转向器小齿轮在转向主轴的下端,与转向齿条啮合。当旋转方向盘时,转向器中的小齿轮便转动,带动转向器中的齿条朝方向盘转动的方向移动。转向器齿条的动作,通过转向器齿条端头和转向拉杆端头,传递到转向节臂上,从而使车轮转动。
仅供参考 一、传动方案拟定 第二组第三个数据:设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器 (1) 工作条件:使用年限10年,每年按300天计算,两班制工作,载荷平稳。 (2) 原始数据:滚筒圆周力F=1.7KN;带速V=1.4m/s; 滚筒直径D=220mm。 运动简图 二、电动机的选择 1、电动机类型和结构型式的选择:按已知的工作要求和 条件,选用 Y系列三相异步电动机。 2、确定电动机的功率: (1)传动装置的总效率: η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.992×0.97×0.99×0.95 =0.86 (2)电机所需的工作功率: Pd=FV/1000η总 =1700×1.4/1000×0.86 =2.76KW 3、确定电动机转速: 滚筒轴的工作转速: Nw=60×1000V/πD =60×1000×1.4/π×220 =121.5r/min 根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围,取V带传动比Iv=2~4,单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5,则合理总传动比i的范围为i=6~20,故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=(6~20)×121.5=729~2430r/min 符合这一范围的同步转速有960 r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表 方案 电动机型号 额定功率 电动机转速(r/min) 传动装置的传动比 KW 同转 满转 总传动比 带 齿轮 1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63 2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,比较两种方案可知:方案1因电动机转速低,传动装置尺寸较大,价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为 Y100l2-4。 其主要性能:额定功率:3KW,满载转速1420r/min,额定转矩2.2。 三、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比:i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68 2、分配各级传动比 (1) 取i带=3 (2) ∵i总=i齿×i 带π ∴i齿=i总/i带=11.68/3=3.89 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速(r/min) nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min) nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min) 滚筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min) 2、 计算各轴的功率(KW) PI=Pd×η带=2.76×0.96=2.64KW PII=PI×η轴承×η齿轮=2.64×0.99×0.97=2.53KW 3、 计算各轴转矩 Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N•m TI=9.55p2入/n1 =9550x2.64/473.33=53.26N•m TII =9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58N•m 五、传动零件的设计计算 1、 皮带轮传动的设计计算 (1) 选择普通V带截型 由课本[1]P189表10-8得:kA=1.2 P=2.76KW PC=KAP=1.2×2.76=3.3KW 据PC=3.3KW和n1=473.33r/min 由课本[1]P189图10-12得:选用A型V带 (2) 确定带轮基准直径,并验算带速 由[1]课本P190表10-9,取dd1=95mm>dmin=75 dd2=i带dd1(1-ε)=3×95×(1-0.02)=279.30 mm 由课本[1]P190表10-9,取dd2=280 带速V:V=πdd1n1/60×1000 =π×95×1420/60×1000 =7.06m/s 在5~25m/s范围内,带速合适。 (3) 确定带长和中心距 初定中心距a0=500mm Ld=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0 =2×500+3.14(95+280)+(280-95)2/4×450 =1605.8mm 根据课本[1]表(10-6)选取相近的Ld=1600mm 确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2 =497mm (4) 验算小带轮包角 α1=1800-57.30 ×(dd2-dd1)/a =1800-57.30×(280-95)/497 =158.670>1200(适用) (5) 确定带的根数 单根V带传递的额定功率.据dd1和n1,查课本图10-9得 P1=1.4KW i≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查[1]表10-2得 △P1=0.17KW 查[1]表10-3,得Kα=0.94;查[1]表10-4得 KL=0.99 Z= PC/[(P1+△P1)KαKL] =3.3/[(1.4+0.17) ×0.94×0.99] =2.26 (取3根) (6) 计算轴上压力 由课本[1]表10-5查得q=0.1kg/m,由课本式(10-20)单根V带的初拉力: F0=500PC/ZV[(2.5/Kα)-1]+qV2=500x3.3/[3x7.06(2.5/0.94-1)]+0.10x7.062 =134.3kN 则作用在轴承的压力FQ FQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×134.3sin(158.67o/2) =791.9N 2、齿轮传动的设计计算 (1)选择齿轮材料与热处理:所设计齿轮传动属于闭式传动,通常 齿轮采用软齿面。查阅表[1] 表6-8,选用价格便宜便于制造的材料,小齿轮材料为45钢,调质,齿面硬度260HBS;大齿轮材料也为45钢,正火处理,硬度为215HBS; 精度等级:运输机是一般机器,速度不高,故选8级精度。 (2)按齿面接触疲劳强度设计 由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 确定有关参数如下:传动比i齿=3.89 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数:Z2=iZ1= ×20=77.8取z2=78 由课本表6-12取φd=1.1 (3)转矩T1 T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N•mm (4)载荷系数k : 取k=1.2 (5)许用接触应力[σH] [σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得: σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa 接触疲劳寿命系数Zn:按一年300个工作日,每天16h计算,由公式N=60njtn 计算 N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109 N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108 查[1]课本图6-38中曲线1,得 ZN1=1 ZN2=1.05 按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=1.0 [σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa [σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa 故得: d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 =49.04mm 模数:m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm 取课本[1]P79标准模数第一数列上的值,m=2.5 (6)校核齿根弯曲疲劳强度 σ bb=2KT1YFS/bmd1 确定有关参数和系数 分度圆直径:d1=mZ1=2.5×20mm=50mm d2=mZ2=2.5×78mm=195mm 齿宽:b=φdd1=1.1×50mm=55mm 取b2=55mm b1=60mm (7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得:YFS1=4.35,YFS2=3.95 (8)许用弯曲应力[σbb] 根据课本[1]P116: [σbb]= σbblim YN/SFmin 由课本[1]图6-41得弯曲疲劳极限σbblim应为: σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa 由课本[1]图6-42得弯曲疲劳寿命系数YN:YN1=1 YN2=1 弯曲疲劳的最小安全系数SFmin :按一般可靠性要求,取SFmin =1 计算得弯曲疲劳许用应力为 [σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa [σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa 校核计算 σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=71.86pa< [σbb1] σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=72.61Mpa< [σbb2] 故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够 (9)计算齿轮传动的中心矩a a=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm (10)计算齿轮的圆周速度V 计算圆周速度V=πn1d1/60×1000=3.14×473.33×50/60×1000=1.23m/s 因为V<6m/s,故取8级精度合适. 六、轴的设计计算 从动轴设计 1、选择轴的材料 确定许用应力 选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知: σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa [σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa 2、按扭转强度估算轴的最小直径 单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接, 从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为: d≥C 查[2]表13-5可得,45钢取C=118 则d≥118×(2.53/121.67)1/3mm=32.44mm 考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准,取d=35mm 3、齿轮上作用力的计算 齿轮所受的转矩:T=9.55×106P/n=9.55×106×2.53/121.67=198582 N 齿轮作用力: 圆周力:Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N 径向力:Fr=Fttan200=2036×tan200=741N 4、轴的结构设计 轴结构设计时,需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例绘制轴系结构草图。 (1)、联轴器的选择 可采用弹性柱销联轴器,查[2]表9.4可得联轴器的型号为HL3联轴器:35×82 GB5014-85 (2)、确定轴上零件的位置与固定方式 单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置 在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器,齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴 承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定 ,轴通 过两端轴承盖实现轴向定位,联轴器靠轴肩平键和过盈配合 分别实现轴向定位和周向定位 (3)、确定各段轴的直径 将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1与联轴器相配(如图), 考虑联轴器用轴肩实现轴向定位,取第二段直径为d2=40mm 齿轮和左端轴承从左侧装入,考虑装拆方便以及零件固定的要求,装轴处d3应大于d2,取d3=4 5mm,为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3,取d4=50mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5 满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=45mm. (4)选择轴承型号.由[1]P270初选深沟球轴承,代号为6209,查手册可得:轴承宽度B=19,安装尺寸D=52,故轴环直径d5=52mm. (5)确定轴各段直径和长度 Ⅰ段:d1=35mm 长度取L1=50mm II段:d2=40mm 初选用6209深沟球轴承,其内径为45mm, 宽度为19mm.考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长: L2=(2+20+19+55)=96mm III段直径d3=45mm L3=L1-L=50-2=48mm Ⅳ段直径d4=50mm 长度与右面的套筒相同,即L4=20mm Ⅴ段直径d5=52mm. 长度L5=19mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm (6)按弯矩复合强度计算 ①求分度圆直径:已知d1=195mm ②求转矩:已知T2=198.58N•m ③求圆周力:Ft 根据课本P127(6-34)式得 Ft=2T2/d2=2×198.58/195=2.03N ④求径向力Fr 根据课本P127(6-35)式得 Fr=Ft•tanα=2.03×tan200=0.741N ⑤因为该轴两轴承对称,所以:LA=LB=48mm (1)绘制轴受力简图(如图a) (2)绘制垂直面弯矩图(如图b) 轴承支反力: FAY=FBY=Fr/2=0.74/2=0.37N FAZ=FBZ=Ft/2=2.03/2=1.01N 由两边对称,知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAyL/2=0.37×96÷2=17.76N•m 截面C在水平面上弯矩为: MC2=FAZL/2=1.01×96÷2=48.48N•m (4)绘制合弯矩图(如图d) MC=(MC12+MC22)1/2=(17.762+48.482)1/2=51.63N•m (5)绘制扭矩图(如图e) 转矩:T=9.55×(P2/n2)×106=198.58N•m (6)绘制当量弯矩图(如图f) 转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化,取α=0.2,截面C处的当量弯矩: Mec=[MC2+(αT)2]1/2 =[51.632+(0.2×198.58)2]1/2=65.13N•m (7)校核危险截面C的强度 由式(6-3) σe=65.13/0.1d33=65.13x1000/0.1×453 =7.14MPa< [σ-1]b=60MPa ∴该轴强度足够。 主动轴的设计 1、选择轴的材料 确定许用应力 选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知: σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa [σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa 2、按扭转强度估算轴的最小直径 单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接, 从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为: d≥C 查[2]表13-5可得,45钢取C=118 则d≥118×(2.64/473.33)1/3mm=20.92mm 考虑键槽的影响以系列标准,取d=22mm 3、齿轮上作用力的计算 齿轮所受的转矩:T=9.55×106P/n=9.55×106×2.64/473.33=53265 N 齿轮作用力: 圆周力:Ft=2T/d=2×53265/50N=2130N 径向力:Fr=Fttan200=2130×tan200=775N 确定轴上零件的位置与固定方式 单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置 在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定 ,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴 承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定 ,轴通 过两端轴承盖实现轴向定位, 4 确定轴的各段直径和长度 初选用6206深沟球轴承,其内径为30mm, 宽度为16mm.。考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁应有一定矩离,则取套筒长为20mm,则该段长36mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。 (2)按弯扭复合强度计算 ①求分度圆直径:已知d2=50mm ②求转矩:已知T=53.26N•m ③求圆周力Ft:根据课本P127(6-34)式得 Ft=2T3/d2=2×53.26/50=2.13N ④求径向力Fr根据课本P127(6-35)式得 Fr=Ft•tanα=2.13×0.36379=0.76N ⑤∵两轴承对称 ∴LA=LB=50mm (1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ FAX=FBY=Fr/2=0.76/2=0.38N FAZ=FBZ=Ft/2=2.13/2=1.065N (2) 截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAxL/2=0.38×100/2=19N•m (3)截面C在水平面弯矩为 MC2=FAZL/2=1.065×100/2=52.5N•m (4)计算合成弯矩 MC=(MC12+MC22)1/2 =(192+52.52)1/2 =55.83N•m (5)计算当量弯矩:根据课本P235得α=0.4 Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[55.832+(0.4×53.26)2]1/2 =59.74N•m (6)校核危险截面C的强度 由式(10-3) σe=Mec/(0.1d3)=59.74x1000/(0.1×303) =22.12Mpa<[σ-1]b=60Mpa ∴此轴强度足够 (7) 滚动轴承的选择及校核计算 一从动轴上的轴承 根据根据条件,轴承预计寿命 L'h=10×300×16=48000h (1)由初选的轴承的型号为: 6209, 查[1]表14-19可知:d=55mm,外径D=85mm,宽度B=19mm,基本额定动载荷C=31.5KN, 基本静载荷CO=20.5KN, 查[2]表10.1可知极限转速9000r/min (1)已知nII=121.67(r/min) 两轴承径向反力:FR1=FR2=1083N 根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力 FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1083=682N (2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0 故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端 FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N (3)求系数x、y FA1/FR1=682N/1038N =0.63 FA2/FR2=682N/1038N =0.63 根据课本P265表(14-14)得e=0.68 FA1/FR148000h ∴预期寿命足够 二.主动轴上的轴承: (1)由初选的轴承的型号为:6206 查[1]表14-19可知:d=30mm,外径D=62mm,宽度B=16mm, 基本额定动载荷C=19.5KN,基本静载荷CO=111.5KN, 查[2]表10.1可知极限转速13000r/min 根据根据条件,轴承预计寿命 L'h=10×300×16=48000h (1)已知nI=473.33(r/min) 两轴承径向反力:FR1=FR2=1129N 根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力 FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1129=711.8N (2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0 故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端 FA1=FS1=711.8N FA2=FS2=711.8N (3)求系数x、y FA1/FR1=711.8N/711.8N =0.63 FA2/FR2=711.8N/711.8N =0.63 根据课本P265表(14-14)得e=0.68 FA1/FR148000h ∴预期寿命足够 七、键联接的选择及校核计算 1.根据轴径的尺寸,由[1]中表12-6 高速轴(主动轴)与V带轮联接的键为:键8×36 GB1096-79 大齿轮与轴连接的键为:键 14×45 GB1096-79 轴与联轴器的键为:键10×40 GB1096-79 2.键的强度校核 大齿轮与轴上的键 :键14×45 GB1096-79 b×h=14×9,L=45,则Ls=L-b=31mm 圆周力:Fr=2TII/d=2×198580/50=7943.2N 挤压强度: =56.93<125~150MPa=[σp] 因此挤压强度足够 剪切强度: =36.60<120MPa=[ ] 因此剪切强度足够 键8×36 GB1096-79和键10×40 GB1096-79根据上面的步骤校核,并且符合要求。 八、减速器箱体、箱盖及附件的设计计算~ 1、减速器附件的选择 通气器 由于在室内使用,选通气器(一次过滤),采用M18×1.5 油面指示器 选用游标尺M12 起吊装置 采用箱盖吊耳、箱座吊耳. 放油螺塞 选用外六角油塞及垫片M18×1.5 根据《机械设计基础课程设计》表5.3选择适当型号: 起盖螺钉型号:GB/T5780 M18×30,材料Q235 高速轴轴承盖上的螺钉:GB5783~86 M8X12,材料Q235 低速轴轴承盖上的螺钉:GB5783~86 M8×20,材料Q235 螺栓:GB5782~86 M14×100,材料Q235 箱体的主要尺寸: : (1)箱座壁厚z=0.025a+1=0.025×122.5+1= 4.0625 取z=8 (2)箱盖壁厚z1=0.02a+1=0.02×122.5+1= 3.45 取z1=8 (3)箱盖凸缘厚度b1=1.5z1=1.5×8=12 (4)箱座凸缘厚度b=1.5z=1.5×8=12 (5)箱座底凸缘厚度b2=2.5z=2.5×8=20 (6)地脚螺钉直径df =0.036a+12= 0.036×122.5+12=16.41(取18) (7)地脚螺钉数目n=4 (因为a<250) (8)轴承旁连接螺栓直径d1= 0.75df =0.75×18= 13.5 (取14) (9)盖与座连接螺栓直径 d2=(0.5-0.6)df =0.55× 18=9.9 (取10) (10)连接螺栓d2的间距L=150-200 (11)轴承端盖螺钉直d3=(0.4-0.5)df=0.4×18=7.2(取8) (12)检查孔盖螺钉d4=(0.3-0.4)df=0.3×18=5.4 (取6) (13)定位销直径d=(0.7-0.8)d2=0.8×10=8 (14)df.d1.d2至外箱壁距离C1 (15) Df.d2 (16)凸台高度:根据低速级轴承座外径确定,以便于扳手操作为准。 (17)外箱壁至轴承座端面的距离C1+C2+(5~10) (18)齿轮顶圆与内箱壁间的距离:>9.6 mm (19)齿轮端面与内箱壁间的距离:=12 mm (20)箱盖,箱座肋厚:m1=8 mm,m2=8 mm (21)轴承端盖外径∶D+(5~5.5)d3 D~轴承外径 (22)轴承旁连接螺栓距离:尽可能靠近,以Md1和Md3 互不干涉为准,一般取S=D2. 九、润滑与密封 1.齿轮的润滑 采用浸油润滑,由于为单级圆柱齿轮减速器,速度ν<12m/s,当m<20 时,浸油深度h约为1个齿高,但不小于10mm,所以浸油高度约为36mm。 2.滚动轴承的润滑 由于轴承周向速度为,所以宜开设油沟、飞溅润滑。 3.润滑油的选择 齿轮与轴承用同种润滑油较为便利,考虑到该装置用于小型设备,选用GB443-89全损耗系统用油L-AN15润滑油。 4.密封方法的选取 选用凸缘式端盖易于调整,采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB894.1-86-25轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。 十、设计小结 课程设计体会 课程设计都需要刻苦耐劳,努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次的吧,而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重,挫折不断到一步一步克服,可能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关;最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气! 课程设计过程中出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固,许多计算方法、公式都忘光了,要不断的翻资料、看书,和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦,有时还会有放弃的念头,但始终坚持下来,完成了设计,而且学到了,应该是补回了许多以前没学好的知识,同时巩固了这些知识,提高了运用所学知识的能力。 十一、参考资料目录 [1]《机械设计基础课程设计》,高等教育出版社,陈立德主编,2004年7月第2版; [2] 《机械设计基础》,机械工业出版社 胡家秀主编 2007年7月第1版
仅供参考 一、传动方案拟定 第二组第三个数据:设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器 (1) 工作条件:使用年限10年,每年按300天计算,两班制工作,载荷平稳。 (2) 原始数据:滚筒圆周力F=1.7KN;带速V=1.4m/s; 滚筒直径D=220mm。 运动简图 二、电动机的选择 1、电动机类型和结构型式的选择:按已知的工作要求和 条件,选用 Y系列三相异步电动机。 2、确定电动机的功率: (1)传动装置的总效率: η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.992×0.97×0.99×0.95 =0.86 (2)电机所需的工作功率: Pd=FV/1000η总 =1700×1.4/1000×0.86 =2.76KW 3、确定电动机转速: 滚筒轴的工作转速: Nw=60×1000V/πD =60×1000×1.4/π×220 =121.5r/min 根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围,取V带传动比Iv=2~4,单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5,则合理总传动比i的范围为i=6~20,故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=(6~20)×121.5=729~2430r/min 符合这一范围的同步转速有960 r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表 方案 电动机型号 额定功率 电动机转速(r/min) 传动装置的传动比 KW 同转 满转 总传动比 带 齿轮 1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63 2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,比较两种方案可知:方案1因电动机转速低,传动装置尺寸较大,价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为 Y100l2-4。 其主要性能:额定功率:3KW,满载转速1420r/min,额定转矩2.2。 三、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比:i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68 2、分配各级传动比 (1) 取i带=3 (2) ∵i总=i齿×i 带π ∴i齿=i总/i带=11.68/3=3.89 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速(r/min) nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min) nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min) 滚筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min) 2、 计算各轴的功率(KW) PI=Pd×η带=2.76×0.96=2.64KW PII=PI×η轴承×η齿轮=2.64×0.99×0.97=2.53KW 3、 计算各轴转矩 Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m TI=9.55p2入/n1 =9550x2.64/473.33=53.26N?m TII =9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58N?m 五、传动零件的设计计算 1、 皮带轮传动的设计计算 (1) 选择普通V带截型 由课本[1]P189表10-8得:kA=1.2 P=2.76KW PC=KAP=1.2×2.76=3.3KW 据PC=3.3KW和n1=473.33r/min 由课本[1]P189图10-12得:选用A型V带 (2) 确定带轮基准直径,并验算带速 由[1]课本P190表10-9,取dd1=95mm>dmin=75 dd2=i带dd1(1-ε)=3×95×(1-0.02)=279.30 mm 由课本[1]P190表10-9,取dd2=280 带速V:V=πdd1n1/60×1000 =π×95×1420/60×1000 =7.06m/s 在5~25m/s范围内,带速合适。 (3) 确定带长和中心距 初定中心距a0=500mm Ld=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0 =2×500+3.14(95+280)+(280-95)2/4×450 =1605.8mm 根据课本[1]表(10-6)选取相近的Ld=1600mm 确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2 =497mm (4) 验算小带轮包角 α1=1800-57.30 ×(dd2-dd1)/a =1800-57.30×(280-95)/497 =158.670>1200(适用) (5) 确定带的根数 单根V带传递的额定功率.据dd1和n1,查课本图10-9得 P1=1.4KW i≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查[1]表10-2得 △P1=0.17KW 查[1]表10-3,得Kα=0.94;查[1]表10-4得 KL=0.99 Z= PC/[(P1+△P1)KαKL] =3.3/[(1.4+0.17) ×0.94×0.99] =2.26 (取3根) (6) 计算轴上压力 由课本[1]表10-5查得q=0.1kg/m,由课本式(10-20)单根V带的初拉力: F0=500PC/ZV[(2.5/Kα)-1]+qV2=500x3.3/[3x7.06(2.5/0.94-1)]+0.10x7.062 =134.3kN 则作用在轴承的压力FQ FQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×134.3sin(158.67o/2) =791.9N 2、齿轮传动的设计计算 (1)选择齿轮材料与热处理:所设计齿轮传动属于闭式传动,通常 齿轮采用软齿面。查阅表[1] 表6-8,选用价格便宜便于制造的材料,小齿轮材料为45钢,调质,齿面硬度260HBS;大齿轮材料也为45钢,正火处理,硬度为215HBS; 精度等级:运输机是一般机器,速度不高,故选8级精度。 (2)按齿面接触疲劳强度设计 由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 确定有关参数如下:传动比i齿=3.89 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数:Z2=iZ1= ×20=77.8取z2=78 由课本表6-12取φd=1.1 (3)转矩T1 T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm (4)载荷系数k : 取k=1.2 (5)许用接触应力[σH] [σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得: σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa 接触疲劳寿命系数Zn:按一年300个工作日,每天16h计算,由公式N=60njtn 计算 N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109 N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108 查[1]课本图6-38中曲线1,得 ZN1=1 ZN2=1.05 按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=1.0 [σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa [σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa 故得: d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 =49.04mm 模数:m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm 取课本[1]P79标准模数第一数列上的值,m=2.5 (6)校核齿根弯曲疲劳强度 σ bb=2KT1YFS/bmd1 确定有关参数和系数 分度圆直径:d1=mZ1=2.5×20mm=50mm d2=mZ2=2.5×78mm=195mm 齿宽:b=φdd1=1.1×50mm=55mm 取b2=55mm b1=60mm (7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得:YFS1=4.35,YFS2=3.95 (8)许用弯曲应力[σbb] 根据课本[1]P116: [σbb]= σbblim YN/SFmin 由课本[1]图6-41得弯曲疲劳极限σbblim应为: σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa 由课本[1]图6-42得弯曲疲劳寿命系数YN:YN1=1 YN2=1 弯曲疲劳的最小安全系数SFmin :按一般可靠性要求,取SFmin =1 计算得弯曲疲劳许用应力为 [σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa [σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa 校核计算 σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=71.86pa< [σbb1] σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=72.61Mpa< [σbb2] 故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够 (9)计算齿轮传动的中心矩a a=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm (10)计算齿轮的圆周速度V 计算圆周速度V=πn1d1/60×1000=3.14×473.33×50/60×1000=1.23m/s 因为V<6m/s,故取8级精度合适. 六、轴的设计计算 从动轴设计 1、选择轴的材料 确定许用应力 选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知: σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa [σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa 2、按扭转强度估算轴的最小直径 单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接, 从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为: d≥C 查[2]表13-5可得,45钢取C=118 则d≥118×(2.53/121.67)1/3mm=32.44mm 考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准,取d=35mm 3、齿轮上作用力的计算 齿轮所受的转矩:T=9.55×106P/n=9.55×106×2.53/121.67=198582 N 齿轮作用力: 圆周力:Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N 径向力:Fr=Fttan200=2036×tan200=741N 4、轴的结构设计 轴结构设计时,需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例绘制轴系结构草图。 (1)、联轴器的选择 可采用弹性柱销联轴器,查[2]表9.4可得联轴器的型号为HL3联轴器:35×82 GB5014-85 (2)、确定轴上零件的位置与固定方式 单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置 在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器,齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴 承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定 ,轴通 过两端轴承盖实现轴向定位,联轴器靠轴肩平键和过盈配合 分别实现轴向定位和周向定位 (3)、确定各段轴的直径 将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1与联轴器相配(如图), 考虑联轴器用轴肩实现轴向定位,取第二段直径为d2=40mm 齿轮和左端轴承从左侧装入,考虑装拆方便以及零件固定的要求,装轴处d3应大于d2,取d3=4 5mm,为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3,取d4=50mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5 满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=45mm. (4)选择轴承型号.由[1]P270初选深沟球轴承,代号为6209,查手册可得:轴承宽度B=19,安装尺寸D=52,故轴环直径d5=52mm. (5)确定轴各段直径和长度 Ⅰ段:d1=35mm 长度取L1=50mm II段:d2=40mm 初选用6209深沟球轴承,其内径为45mm, 宽度为19mm.考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长: L2=(2+20+19+55)=96mm III段直径d3=45mm L3=L1-L=50-2=48mm Ⅳ段直径d4=50mm 长度与右面的套筒相同,即L4=20mm Ⅴ段直径d5=52mm. 长度L5=19mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm (6)按弯矩复合强度计算 ①求分度圆直径:已知d1=195mm ②求转矩:已知T2=198.58N?m ③求圆周力:Ft 根据课本P127(6-34)式得 Ft=2T2/d2=2×198.58/195=2.03N ④求径向力Fr 根据课本P127(6-35)式得 Fr=Ft?tanα=2.03×tan200=0.741N ⑤因为该轴两轴承对称,所以:LA=LB=48mm (1)绘制轴受力简图(如图a) (2)绘制垂直面弯矩图(如图b) 轴承支反力: FAY=FBY=Fr/2=0.74/2=0.37N FAZ=FBZ=Ft/2=2.03/2=1.01N 由两边对称,知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAyL/2=0.37×96÷2=17.76N?m 截面C在水平面上弯矩为: MC2=FAZL/2=1.01×96÷2=48.48N?m (4)绘制合弯矩图(如图d) MC=(MC12+MC22)1/2=(17.762+48.482)1/2=51.63N?m (5)绘制扭矩图(如图e) 转矩:T=9.55×(P2/n2)×106=198.58N?m (6)绘制当量弯矩图(如图f) 转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化,取α=0.2,截面C处的当量弯矩: Mec=[MC2+(αT)2]1/2 =[51.632+(0.2×198.58)2]1/2=65.13N?m (7)校核危险截面C的强度 由式(6-3) σe=65.13/0.1d33=65.13x1000/0.1×453 =7.14MPa< [σ-1]b=60MPa ∴该轴强度足够。 主动轴的设计 1、选择轴的材料 确定许用应力 选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知: σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa [σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa 2、按扭转强度估算轴的最小直径 单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接, 从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为: d≥C 查[2]表13-5可得,45钢取C=118 则d≥118×(2.64/473.33)1/3mm=20.92mm 考虑键槽的影响以系列标准,取d=22mm 3、齿轮上作用力的计算 齿轮所受的转矩:T=9.55×106P/n=9.55×106×2.64/473.33=53265 N 齿轮作用力: 圆周力:Ft=2T/d=2×53265/50N=2130N 径向力:Fr=Fttan200=2130×tan200=775N 确定轴上零件的位置与固定方式 单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置 在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定 ,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴 承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定 ,轴通 过两端轴承盖实现轴向定位, 4 确定轴的各段直径和长度 初选用6206深沟球轴承,其内径为30mm, 宽度为16mm.。考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁应有一定矩离,则取套筒长为20mm,则该段长36mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。 (2)按弯扭复合强度计算 ①求分度圆直径:已知d2=50mm ②求转矩:已知T=53.26N?m ③求圆周力Ft:根据课本P127(6-34)式得 Ft=2T3/d2=2×53.26/50=2.13N ④求径向力Fr根据课本P127(6-35)式得 Fr=Ft?tanα=2.13×0.36379=0.76N ⑤∵两轴承对称 ∴LA=LB=50mm (1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ FAX=FBY=Fr/2=0.76/2=0.38N FAZ=FBZ=Ft/2=2.13/2=1.065N (2) 截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAxL/2=0.38×100/2=19N?m (3)截面C在水平面弯矩为 MC2=FAZL/2=1.065×100/2=52.5N?m (4)计算合成弯矩 MC=(MC12+MC22)1/2 =(192+52.52)1/2 =55.83N?m (5)计算当量弯矩:根据课本P235得α=0.4 Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[55.832+(0.4×53.26)2]1/2 =59.74N?m (6)校核危险截面C的强度 由式(10-3) σe=Mec/(0.1d3)=59.74x1000/(0.1×303) =22.12Mpa<[σ-1]b=60Mpa ∴此轴强度足够 (7) 滚动轴承的选择及校核计算 一从动轴上的轴承 根据根据条件,轴承预计寿命 L'h=10×300×16=48000h (1)由初选的轴承的型号为: 6209, 查[1]表14-19可知:d=55mm,外径D=85mm,宽度B=19mm,基本额定动载荷C=31.5KN, 基本静载荷CO=20.5KN, 查[2]表10.1可知极限转速9000r/min (1)已知nII=121.67(r/min) 两轴承径向反力:FR1=FR2=1083N 根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力 FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1083=682N (2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0 故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端 FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N (3)求系数x、y FA1/FR1=682N/1038N =0.63 FA2/FR2=682N/1038N =0.63 根据课本P265表(14-14)得e=0.68 FA1/FR148000h ∴预期寿命足够 二.主动轴上的轴承: (1)由初选的轴承的型号为:6206 查[1]表14-19可知:d=30mm,外径D=62mm,宽度B=16mm, 基本额定动载荷C=19.5KN,基本静载荷CO=111.5KN, 查[2]表10.1可知极限转速13000r/min 根据根据条件,轴承预计寿命 L'h=10×300×16=48000h (1)已知nI=473.33(r/min) 两轴承径向反力:FR1=FR2=1129N 根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力 FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1129=711.8N (2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0 故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端 FA1=FS1=711.8N FA2=FS2=711.8N (3)求系数x、y FA1/FR1=711.8N/711.8N =0.63 FA2/FR2=711.8N/711.8N =0.63 根据课本P265表(14-14)得e=0.68 FA1/FR148000h ∴预期寿命足够 七、键联接的选择及校核计算 1.根据轴径的尺寸,由[1]中表12-6 高速轴(主动轴)与V带轮联接的键为:键8×36 GB1096-79 大齿轮与轴连接的键为:键 14×45 GB1096-79 轴与联轴器的键为:键10×40 GB1096-79 2.键的强度校核 大齿轮与轴上的键 :键14×45 GB1096-79 b×h=14×9,L=45,则Ls=L-b=31mm 圆周力:Fr=2TII/d=2×198580/50=7943.2N 挤压强度: =56.93<125~150MPa=[σp] 因此挤压强度足够 剪切强度: =36.60<120MPa=[ ] 因此剪切强度足够 键8×36 GB1096-79和键10×40 GB1096-79根据上面的步骤校核,并且符合要求。 八、减速器箱体、箱盖及附件的设计计算~ 1、减速器附件的选择 通气器 由于在室内使用,选通气器(一次过滤),采用M18×1.5 油面指示器 选用游标尺M12 起吊装置 采用箱盖吊耳、箱座吊耳. 放油螺塞 选用外六角油塞及垫片M18×1.5 根据《机械设计基础课程设计》表5.3选择适当型号: 起盖螺钉型号:GB/T5780 M18×30,材料Q235 高速轴轴承盖上的螺钉:GB5783~86 M8X12,材料Q235 低速轴轴承盖上的螺钉:GB5783~86 M8×20,材料Q235 螺栓:GB5782~86 M14×100,材料Q235 箱体的主要尺寸: : (1)箱座壁厚z=0.025a+1=0.025×122.5+1= 4.0625 取z=8 (2)箱盖壁厚z1=0.02a+1=0.02×122.5+1= 3.45 取z1=8 (3)箱盖凸缘厚度b1=1.5z1=1.5×8=12 (4)箱座凸缘厚度b=1.5z=1.5×8=12 (5)箱座底凸缘厚度b2=2.5z=2.5×8=20 (6)地脚螺钉直径df =0.036a+12= 0.036×122.5+12=16.41(取18) (7)地脚螺钉数目n=4 (因为a<250) (8)轴承旁连接螺栓直径d1= 0.75df =0.75×18= 13.5 (取14) (9)盖与座连接螺栓直径 d2=(0.5-0.6)df =0.55× 18=9.9 (取10) (10)连接螺栓d2的间距L=150-200 (11)轴承端盖螺钉直d3=(0.4-0.5)df=0.4×18=7.2(取8) (12)检查孔盖螺钉d4=(0.3-0.4)df=0.3×18=5.4 (取6) (13)定位销直径d=(0.7-0.8)d2=0.8×10=8 (14)df.d1.d2至外箱壁距离C1 (15) Df.d2 (16)凸台高度:根据低速级轴承座外径确定,以便于扳手操作为准。 (17)外箱壁至轴承座端面的距离C1+C2+(5~10) (18)齿轮顶圆与内箱壁间的距离:>9.6 mm (19)齿轮端面与内箱壁间的距离:=12 mm (20)箱盖,箱座肋厚:m1=8 mm,m2=8 mm (21)轴承端盖外径∶D+(5~5.5)d3 D~轴承外径 (22)轴承旁连接螺栓距离:尽可能靠近,以Md1和Md3 互不干涉为准,一般取S=D2. 九、润滑与密封 1.齿轮的润滑 采用浸油润滑,由于为单级圆柱齿轮减速器,速度ν<12m/s,当m<20 时,浸油深度h约为1个齿高,但不小于10mm,所以浸油高度约为36mm。 2.滚动轴承的润滑 由于轴承周向速度为,所以宜开设油沟、飞溅润滑。 3.润滑油的选择 齿轮与轴承用同种润滑油较为便利,考虑到该装置用于小型设备,选用GB443-89全损耗系统用油L-AN15润滑油。 4.密封方法的选取 选用凸缘式端盖易于调整,采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB894.1-86-25轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。 十、设计小结 课程设计体会 课程设计都需要刻苦耐劳,努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次的吧,而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重,挫折不断到一步一步克服,可能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关;最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气! 课程设计过程中出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固,许多计算方法、公式都忘光了,要不断的翻资料、看书,和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦,有时还会有放弃的念头,但始终坚持下来,完成了设计,而且学到了,应该是补回了许多以前没学好的知识,同时巩固了这些知识,提高了运用所学知识的能力。 十一、参考资料目录 [1]《机械设计基础课程设计》,高等教育出版社,陈立德主编,2004年7月第2版; [2] 《机械设计基础》,机械工业出版社 胡家秀主编 2007年7月第1版
设计一对标准直齿圆柱齿轮闭式传动,电动机驱动,功率为7.5KW,i=3.5,n1=1480转每分钟,单向运转,有轻微振动,
寿命是什么鬼?齿轮对轴承不对称布置又是什么鬼?这2个有什么用?文化不够啊。Z1Z2看出齿数,可以知道传动比,N1知道转速,乘以传动比和P就知道齿轮的传动效率。设计又是什么鬼?这东西看的我一脸懵逼啊。
齿宽系数有两种: 第一种:根据大齿轮齿宽b=Φd*d1计算得出,应加以圆整,作为大齿轮的齿宽。两齿轮齿宽要求:b1=b2+(5~10)mm。Φd -齿宽系数d1-小齿轮分度圆直径。 第二种:齿轮宽度与中心距的比值,即b=Φd*a(a-中心距),一般齿宽系数在0.4以内,大于0.4就意义不大了。 齿数是指磨辊圆周长度上的磨齿数,以每厘米长度上的磨齿数表示。磨齿的多少与被研磨物料的粒度、物料的性质和各研磨系统的功能有关。例如在农业领域,人机被研磨物料的颗粒大,要求尽可能多的提取麦渣和麦心,采用的磨辊齿数就少。 磨齿齿数少,则两磨齿间的距离大,齿槽较深,适宜容纳较大的麦渣。磨齿齿数较密,则磨齿间距就小,齿槽浅,适宜容纳较小的麦心。
齿宽即在齿轮的有齿部分,沿分度圆柱母线方向量得的距离。齿宽系数表示齿宽b与中心距a或小齿轮分度圆直径d1或模数m或锥距R的比值。 其他条件相同时,增加齿宽可以减小齿轮直径和传动中心距,进而提高齿轮的承载能力,但是齿宽越大,载荷沿着齿宽的分布越不均匀,容易造成偏载而降低传动能力。 齿数 齿数是指磨辊圆周长度上的磨齿数,以每厘米长度上的磨齿数表示。磨齿的多少与被研磨物料的粒度、物料的性质和各研磨系统的功能有关。 例如在农业领域,人机被研磨物料的颗粒大,要求尽可能多的提取麦渣和麦心,采用的磨辊齿数就少。磨齿齿数少,则两磨齿间的距离大,齿槽较深,适宜容纳较大的麦渣。磨齿齿数较密,则磨齿间距就小,齿槽浅,适宜容纳较小的麦心。

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